1.4 光的反射和折射同步练习(提升拔高)2026-2027学年浙教版科学八年级上册
2026-08-24
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摘要:
**基本信息**
本练习聚焦光的反射和折射,通过基础理解、综合应用、拓展探究三层设计,实现从概念辨析到实验探究的知识巩固路径,适配新授课提升需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础理解|光现象辨识(反射/折射/色散)|生活情境题(电影拍照、钞票防伪)|
|综合应用|光路分析与成像规律|图像辨析与作图(平面镜成像、折射光路)|
|拓展探究|实验设计与原理应用|科学探究题(光纤通信模拟、偏折比实验)|
内容正文:
八上第1章第4节 光的反射和折射同步练习(提升拔高)
一、选择题
1.“胜哥”在看电影时,想把银幕上的图像用照相机拍摄下来。由于会场比较暗,他使用了闪光灯。这样拍出来的照片( )
A.色彩鲜艳,比不用闪光灯清楚多了
B.色彩被“闪”掉了,拍到的仅有黑色的字和线条
C.反而看不清投影到银幕上的图像,倒是把银幕上的一些污渍拍了出来
D.与不用闪光灯效果一样,因为拍摄的是银幕上的像,而不是实际的景物
【答案】C
【知识点】镜面反射与漫反射
【解析】【分析】我们看到物体的亮度由它反射光的强度决定,据此分析闪光灯闪烁后银幕本身的亮度变化,以及银幕上像的亮度变化即可。
【解答】 银幕上图像的亮度由投影仪的亮度决定。闪光灯闪烁时会发出强光,它发出的光照射到银幕上以后,只能增加银幕的亮度,而不能增加图象的亮度。则图象的亮度和清晰度明显减弱,所以反而看不清银幕上的图象,而银幕上的污渍更加清晰了,因此不用闪光灯拍摄的效果好。
故选C。
2.下列是关于光现象的一些说法,其中正确的是 ( )
A.植物的叶片呈现绿色,说明植物最喜欢吸收绿光
B.当一个物体温度升高时,它所辐射的红外线就会增强
C.紫外线消毒灯工作时会发出紫光,说明紫外线是紫色的
D.将红橙黄绿蓝靛紫七种单色光按一定比例混合就是阳光
【答案】B
【知识点】物体的颜色;光的色散;紫外线、红外线
【解析】【分析】A.不透明的物体的颜色由它反射的色光决定;
B.根据红外线和温度的关系判断;
C.根据紫外线的特点判断;
D.根据阳光的组成判断。
【解答】A. 植物的叶片呈现绿色是因为叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而反射绿光,所以植物并不最喜欢吸收绿光,故A错误;
B. 物体的温度越高,其热辐射(主要是红外线)越强, 故B正确;
C. 紫外线消毒灯工作时发出的紫光是可见光,但紫外线本身是不可见的,故C错误;
D. 阳光是白光,但它的光谱并不是简单的七种单色光按比例混合,而是包含连续光谱和各种波长的光 ,故D错误。
故选B。
3.“胜哥”将一束太阳光投射到三棱镜上,如图在右侧光屏上AB范围内可观察到不同颜色的光。下列说法错误的是 ( )
A.太阳光由各种色光混合而成
B.把温度计放在①处,会看到温度上升
C.光屏②处是紫色光,其偏折程度最小
D.④处是紫外线,有杀菌的作用
【答案】C
【知识点】光的色散;紫外线、红外线
【解析】【分析】 光的色散实验表明,太阳光(白光)是由不同颜色的光组成的。当白光通过三棱镜时,由于不同颜色的光在玻璃中的折射率不同(色散现象),光会被分解成不同颜色的光谱。
【解答】A.通过光的色散实验可以证明太阳光由各种色光混合而成,故选项A正确,不符合题意;
B.由于红光的折射率最小,偏折程度最小,因此在光屏的①区域, 此区域靠近红外线(具有显著的热效应),因此温度计会显示温度上升。故选项B正确,不符合题意;
C.由于紫光的折射率最大,偏折程度最打,因此在光屏的③④区域之间,故选项C错误,符合题意;
D. ④处位于紫光之外,可能是紫外线。紫外线确实具有杀菌作用,故选项D正确,不符合题意;
故答案为:C。
4.如图所示,一束光在空气和玻璃的界面上同时发生反射和折射。下列说法正确的是( )
A.OF为折射光线 B.∠AOG为折射角, 大小为45°
C.CD为空气和玻璃的界面 D.这束光由玻璃斜射入空气中
【答案】D
【知识点】光的反射;光的反射定律;光的折射规律
【解析】【分析】(1)光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。
(2)光的折射规律:当光从空气斜射入其他介质时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光从其他介质斜射入空气时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
【解答】由图可知,∠BOE=60°,所以∠COE=90°-60°=30°,而∠COF=∠COE=30°,因反射角等于入射角,则可知CD为法线,AB为界面;
A、OF是反射光线,不是折射光线,故该选项错误。
B、∠DOG是折射光线与法线的夹角,为折射角,大小为45∘,故该选项错误。
C、CD为法线,AB为界面,故该选项错误。
D、入射角为30∘,折射角为45∘,折射角大于入射角,说明这束光由玻璃斜射入空气中,故该选项正确。
故答案为:D。
5.沙画是我国的一种民间文化艺术,将沙子撒在平板灯台上做出各种造型,灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后,呈现出各种画面。下列叙述中的“影”与其光学原理相同的是( )
A.水中倒“影” B.形“影”不离
C.毕业合“影” D.杯弓蛇“影”
【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用;光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据题中信息进行分析,其成像原理为光的直线传播,形影不离中的影子的原理也是光的直线传播。
【解答】沙画中的影的原理是光的直线传播。
A、水中倒影的原理是光的反射,故A错误;
B、形影不离的原理是光的直线传播,故B正确;
C、毕业合影的原理是凸透镜成像,利用的是光的折射,故C错误;
D、杯弓蛇“影”的影是水面反射形成的虚像,原理是光的反射,故D错误。
故答案为:B。
6.教室黑板有部分区域因使用后磨损严重变得光滑 (如图所示).当打开教室门,外面光线较强时,最有可能因为黑板反光而看不清磨损严重处字的同学是 ( )
A.a 同学 B.b 同学 C.c 同学 D.d同学
【答案】A
【知识点】光的反射;镜面反射与漫反射
【解析】【分析】镜面反射:光线在光滑表面反射时,入射角等于反射角,只有站在反射光线方向的人会受到反光影响。
【解答】A:靠近光源(门),光线直接照射到黑板,但反射光不会直接朝向自己(反射光向左),故A符合题意;
BC:位于中间,可能受到部分反射光影响,但不是最直接的,故BC符合题意;
D:位于左侧,反射光直接朝向d同学,因此反光最严重,故D不符合题意;
故答案为:A。
7.F形物体在平面镜中的成像情况正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】平面镜成像时,像和物关于平面镜对称,可以通过轴对称的方法来作图和选择正确的答案。
【解答】解由平面镜成像规律可知像和物关于平面镜对称,我们可以选取“F”上的几个特殊点,用刻度尺去找到其关于镜面对称点,或根据自己对轴对称图象的理解进行判断选项中“F”的像和“F”是否关于镜面对称,也可将像将“F”沿镜面这条线对折,能重合的就是正确答案,故B正确。
故答案为:B。
8.如图所示为一条盘山公路,当汽车在AB 路段行驶时,看不到BC 路段的情况,为了看清 BC 路段的情况,下列做法中,正确的是( )
A.利用折射原理,在A 处装凹透镜
B.利用反射原理,在B 处装凸面镜
C.利用反射原理,在B 处装凹面镜
D.利用折射原理,在C 处装凹透镜
【答案】B
【知识点】光的反射;凸面镜和凹面镜
【解析】【分析】凸面镜能发散光线扩宽司机的观察范围,且能通过光的反射原理改变光的方向,从而使在AB段行驶的司机看到BC段的路况。
【解答】凸面镜是利用光的反射来改变光的传播方向的,BC 路段上的物体反射出的光,射到凸面镜上,经过凸面镜的反射射向AB 路段,从而使人在AB 路段上能够看清楚BC 路段的情况,且凸面镜能扩大视野范围。
故答案为:B。
9.如图所示,“胜哥”将硬币放在碗底,然后后退至恰好看不到硬币的位置停下。“胜哥”向碗中缓缓注水,当水面上升到一定高度时,刚好再次看到硬币右端A点。下列选项中能解释这一现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】光的折射规律;光的折射现象及应用
【解析】【分析】光的折射:折射光线与入射光线分居法线两侧,入射光线、折射光线和法线位于同一平面内,空气中的角角度更大,无论作为入射角还是折射角。
【解答】AC可以再次看到硬币,是因为有光线进入人的眼睛,故AC错误;
BD、光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,即折射光线偏离法线,故B正确,D错误。
故答案为:B。
10.下列表示空中飞鸟看水中鱼和看树倒影的光路图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【分析】 飞鸟看见水中的鱼是由于光的折射形成的虚像,树的倒影是光的反射形成的虚像。
【解答】 AB.飞鸟看见水中的鱼是由于光从水中斜射入空气,偏离法线,形成的虚像在鱼的上方,故AB错误;
CD.树的倒影是光的反射形成的虚像,C图是光的折射,故C错误,D正确。
故选D。
11.《再别康桥》是徐志摩的诗作,诗句中蕴含有丰富的光学知识。下列说法正确的是( )
A.“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳在夕阳下的影子是光的折射形成的
B.“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,水底的青草是光折射形成的等大实像
C.“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
D.“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是云彩反射了太阳光
【答案】D
【知识点】光的直线传播及应用;光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】 A.光在同种均匀明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;
BD.光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如倒影、平面镜成像、玻璃等;
C.光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等。
【解答】A. 影子是由于物体阻挡了光的直线传播,在物体后方形成的暗区,即金柳在夕阳下的影子是光的直线传播形成的,故A错误;
B. 当从水面看水底的青草时,光从水进入空气会发生折射。由于折射,青草的位置看起来比实际位置更浅,此时我们看到的是虚像,故B错误;
C. 湖面波光粼粼是由于水面不平整(有波浪或涟漪),导致光线发生反射时方向不一致,形成闪烁的效果,这是光的反射现象,故C错误;
D. 云是由小水滴或冰晶组成的,它们本身不发光。我们看到的云彩是因为云中的水滴或冰晶反射和散射太阳光,故D正确。
故选D。
二、填空题
12.“胜哥”将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上(如图甲所示),可观察到不同颜色的光,这其实是光的 现象,如果将白光通过绿色玻璃再射到红纸上,观察红纸被照射的部分看到的颜色是 色。
【答案】色散;黑
【知识点】物体的颜色;光的色散
【解析】【分析】(太阳光经过三棱镜被分解为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光,称为光的色散;光的色散表明,白光是由多种色光混合而成的;
【解答】太阳光经过三棱镜会分成一条彩色光带,该现象是由牛顿做的光的色散实验。
不透明物体的颜色是由其反射的光线来决定,透明物体上的颜色是由其通过的光来决定,当将白光通过绿色玻璃再射到红纸上,则是由绿色的光线能够通过玻璃照射到红纸上,因为红纸只反射红光,因此观察红纸被照射的部分看到的颜色是黑色的。
13.钞票的某些位置用荧光物质印上了标记,在紫外线下识别 这些标记,是一种有效的防伪措施。“胜哥”在较暗的环境中做了下列两个实验,如图所示。
(1)如图甲所示,“胜哥”用紫外线灯照射面值为100元的钞票,看到“100”字样发光。这表明紫外线能使 发光。
(2)如图乙所示,“胜哥”把一块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间,让紫外线灯正对玻璃照射,在另一侧无论怎样移动钞票,“100”字样都不发光。他做这次实验是为了探究 。
【答案】(1)荧光物质
(2)紫外线能否透过玻璃
【知识点】紫外线、红外线
【解析】【分析】(1)紫外线肉眼看不见,但可以利用它能使荧光物质发光来检验人民币的真假。
(2)在紫外线灯和钞票之间放置透明玻璃,钞票上的“100”字样不再发光,说明紫外线不能穿透玻璃。
【解答】(1)钞票上的“100”字样是用荧光物质印刷的,这种物质在紫外线照射下会吸收紫外线能量并发出可见光(荧光现象)。因此,实验现象表明紫外线能使荧光物质发光。
(2)透明玻璃可以透过可见光,但多数普通玻璃对紫外线有较强的吸收或阻挡作用。实验中,紫外线被玻璃阻挡,无法到达钞票上的荧光物质,因此“100”字样不发光。该实验是为了验证紫外线能否穿透玻璃,从而探究玻璃对紫外线的透光性。
14.“胜哥”坐在平静的湖边,看到天上的白云与映在水里的“白云”。水里的“白云”是由于光的 (填“反射”或“折射”)形成的;水里的“白云”在向西移动,则天上的白云在向 (填“东”或“西)移动。
【答案】反射;西
【知识点】光的反射;平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】平面镜成像的特点:像与物等大,像距等于物距,像与物关于平面镜对称,像与物的连线与平面镜相垂直。
【解答】 水里的“白云”是由于光的 反射 形成的。当光线从白云射向水面时,一部分光被水面反射,进入人眼,形成水中的“白云”像。这是光的反射现象。
水面上的倒影相当于平面镜成像,像与物关于水面对称,像向西移动,是因为白云在向西移动。
15.如图所示为光在空气和玻璃的分界面上发生反射和折射的情况,由图可判断,入射光线是 ,折射角的大小是 ,空气在分界面的 侧。(选填“上”、“下”、“左”或“右”)。
【答案】CO;30°;左
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【分析】首先根据“反射角等于入射角”确定入射光线和反射光线,根据光的折射“二线分居”确定折射光线的位置。折射角是折射光线和法线的夹角,根据光的折射规律确定分界面两侧介质的种类。
【解答】根据图片可知,∠COP=∠AOP,根据“反射角等于入射角”可知,二者为入射和反射光线。根据“折射现象中折射光线和入射光线分居法线两侧”可知,折射光线为OB,入射光线为CO。
PD为法线,MN为分界面,则∠BOD为折射角,大小为30°;
此时入射角为:90°-30°=60°,即折射角小于入射角,那么从空气斜射入水中,则空气在分界面的左侧。
16.低碳环保的公共自行车,给金华的市民出行带来方便,在设计时用了不少科学知识。
(1)主体色橙色代表活力、服务与发展,与自行车颜色巧妙呼应;如图1 我们看到车身为橙色是因为自行车反射 光,我们能在不同角度看见自行车,是因为光在自行车的表面发生 的缘故。
(2)自行车的尾灯设计很巧妙,当后面开来的汽车的灯光,无论从哪个方向射向尾灯,它都能把光线从原路反射回去。图2四幅图中符合要求的是 。
【答案】(1)橙;漫反射
(2)B
【知识点】物体的颜色;光的反射;镜面反射与漫反射
【解析】【分析】(1)我们能看到物体,是由于物体反射太阳光。不同物体对不同色光的反射、吸收和透过的情况不同,呈现出不同的颜色。透明体的颜色是由透过的色光决定的,即透过什么光的颜色,物体呈什么色;有色的不透明物体反射与它颜色相同的光,对其余不同颜色的光都吸收。
漫反射是指光线在粗糙表面反射后向各个方向散射,使得我们从不同角度都能看到物体。
(2)平行光照射到互相垂直的平面镜上时,将反向射回。
【解答】(1)不透明物体呈现某种颜色是因为它反射该颜色的光,而吸收其他颜色的光。我们看到车身为橙色是因为自行车反射橙色光。因此,橙色车身反射橙色光。
光在自行车的表面发生漫反射,反射光向各个方向散射,使得我们从不同角度都能看到物体。
(2)根据光的反射定律,反射角等于入射角。OMON,所以OBC+OCB=90°,
因此ABM+DCN=90°,所以ABC+BCD=180°-ABM-OBC+180°-OCB-DCN=360° -180°=180° ,所以AB//CD,因此若平行光照射到互相垂直的平面镜上时,将反向射回。则司机便可以知道前面有自行车了,避免发生交通事故。
故正确答案为:(1)橙;漫反射;(2)B。
17.为避免司机由于低头观察汽车仪表,忽略路况而造成事故,厂商开发出抬头显示器。抬头显示器安装在驾驶台上,显示面水平朝上,司机向前平视,借助挡风玻璃可看到显示的像,如图甲所示。
(1)抬头显示器在前挡风玻璃上所成的像是根据光的 原理形成的。
(2)如果成像位置太高,可将抬头显示器适当 (选填“靠近”或“远离”)前挡风玻璃。
(3)如图乙,司机通过挡风玻璃看到的“像”是图丙中的 。(填字母)
【答案】(1)反射
(2)靠近
(3)A
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)根据平面镜成像的原理解答;
(2)根据平面镜成像“物像等距”分析解答;
(3)根据平面镜成像左右对称分析。
【解答】(1) 挡风玻璃相当于一个平面镜,抬头显示器发出的光通过挡风玻璃反射进入司机的眼睛,形成虚像,这是光的反射现象。
(2) 根据平面镜成像规律,像到镜面的距离等于物到镜面的距离。若像的位置太高(即像距过大),说明物距(显示器到玻璃的距离)过大,因此需要减小物距,即让显示器靠近挡风玻璃。
(3) 挡风玻璃相当于平面镜,成像特点是左右对称(水平翻转)。图丙中,A是原图,B是左右对称的像,C是上下颠倒的像,D是旋转后的像。因此正确的像是B。
18.小科通过视频号“胜哥课程”知道了太阳灶烧水的工作有的是(如图甲)。他利用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜,将平行光正对“凹面镜”照射,光路如图乙。使用太阳灶烧水,利用了凹面镜对光线具有 (填“会聚”或“发散”)作用,水壶应放在 (选填“”“”或“”)点。
【答案】会聚;b
【知识点】凸面镜和凹面镜
【解析】【分析】根据图像进行分析,可知凹面镜具有会聚光线的能力,b点光线会聚,温度高,所以应将水壶放置在b点。
【解答】凹面镜(即凹面反射镜)具有会聚光线的作用。如图乙所示,平行光(如太阳光)照射到凹面镜上时,反射光线会汇聚到一点(即焦点)。
使用太阳灶烧水时,需要将水壶放在凹面镜的焦点位置(即图乙中的`b点),因为此处光线汇聚,能量集中,温度最高,能够有效加热水壶。
19.如图所示,“胜哥”用一支新买的激光笔照射水面,在竖直白墙上出现两个红点A和B,现在保持入射点 O的位置不变,欲使A 点下移至.A',应使入射光线 MO绕着点O沿 方向转动;现在保持入射光线不变,欲使B 点下移至B', 应使水面 (填“上升”或“下降”)
【答案】顺时针;上升
【知识点】光的反射;光的折射规律;光的折射现象及应用
【解析】【分析】光的反射是指当光射到物体表面时,被反射回来的现象。光的反射定律为在反射现象中,反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向一般会发生改变的现象。光的折射规律为光在发生折射时,折射光线、入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;光从空气斜射入其它介质时,折射角小于入射角;入射角增大(或减小)时,折射角也随着增大(或减小);光路是可逆的。
【解答】点A是反射光线的点。要使A点下移,即反射光线向下移动,需要反射角增大。根据反射定律,反射角等于入射角。入射角液需要增大,故使入射光线沿顺时针转动。
点B是折射光线的点。由于由于入射光线不变,即入射角不变,则折射角也不发生改变,因此过B'点作OB的平行线即为光点下移的折射光线,显然入射光线不变,欲使B点下移至B',水面需上升。
故正确答案为:顺时针;上升。
20.下列几种成像情况:①小孔成像 ②平面镜成像 ③投影仪所成的像 ④放大镜中正立的像,其中形成实像的有 ;由光的折射形成的像有 (各空都填序号)。
【答案】①③;③④
【知识点】实像与虚像
【解析】【分析】1.实像:是由实际光线汇聚而成的像,可以在光屏上呈现。例如,小孔成像、投影仪的像。
2.虚像:是由光线的反向延长线相交形成的像,不能在光屏上呈现。例如,平面镜成像、放大镜的像。
【解答】① 小孔成像的原理为光的直线传播。像的性质:实像。 ②平面镜成像的原理为光的反射。像的性质:虚像。 ③投影仪所成的像的原理为凸透镜成像(光的折射)。像的性质:实像。④ 放大镜中正立的像的原理为凸透镜成像(光的折射)。像的性质:虚像。因此成实像的有小孔成像和投影仪所成的像, 由光的折射形成的像有投影仪所成的像和放大镜中正立的像。故答案为:①③;③④。
三、作图题
21.作图:如图所示,“胜哥”在S处,他的眼睛能通过水面同时看到 P 处的小鸟和Q 处的鱼,请在图中按题意画出光路图解释上述现象。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【分析】 根据反射光线反向延长通过像点,像点与发光点关于水面对称,找到反射点作出反射光线;找到反射点后,补出入射光线,根据光线由水斜射进入空气中折射光线向法线偏折,折射角大于入射角,画出折射光线。
【解答】 先作出发光点P关于水面的对称点P',连接P'S,交水平面于点O,PO、QO为入射光线,OS为反射光线、折射光线,如图所示:
22.根据要求作图:如图,S为平面镜MN 前的一个点光源,请画出通过A点的反射光线。(保留作图痕迹)
【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【分析】所有的反射光线的反向延长线都经过像点,将像点和A点相连,与镜面的交点为入射点,最后补充光路即可。
【解答】首先通过发光点S作镜面的垂线,然后根据“物像等距”在镜面下方找到对应的像点S'。连接S'A,与镜面的交点为入射点,连接SO为入射光线,连接OA为反射光线,如下图所示:
四、实验与探究题
23.小科通过微信公众号“胜哥课程”了解到:当光从光密介质(如玻璃、水)斜射入光疏介质(如空气)时,当入射角大于某一临界值时,折射光线会消失,入射光线全部发生反射。光纤通信正是利用这一原理实现信息传输的。为探究此规律,小科利用光具盘开展实验(如图甲),数据记录如下表:
玻璃中的入射角
0
10
20.7
30
40
41.2
41.8
42
空气中的折射角
0
15.2
30
45
74.6
81
90
/
(1)分析表中数据,可以得出哪些结论? 。(请写出一条)
(2)在塑料瓶侧壁开一小孔并插入出水管,瓶内装入适量水。小科发现随着瓶内液面逐渐下降,出水管流出的水越来越靠近瓶身。请解释这一现象发生的原因: 。
(3)用图乙所示装置模拟光纤原理,将激光笔照射到出水管对侧位置,使光恰能穿过出水管,小科预期能观察到的现象有____。
A.弯曲水流内部无明显光路
B.激光透过塑料瓶后沿水平方向直线射出
C.激光在弯曲水流内壁多次反射后沿水流方向传播
D.在水流的落点处可观察到明亮的光斑
(4)图丙为光纤结构示意图,要使光信号在光纤内全部发生反射(无折射光),光密介质应制成光纤的 (填“纤芯”或“包层”)
【答案】(1)折射角随着入射角的增大而增大。或光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。或光从玻璃斜射入空气,当入射角大于等于 时,入射光全部发生反射
(2)瓶内液面下降,出水口处的水压减小,水流速度变慢
(3)C;D
(4)纤芯
【知识点】光的反射;光的折射规律;光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)(4)结合表中数据进行分析,可知光密介质(如玻璃、水)斜射入光疏介质(如空气)时,光从折射角均小于入射角,且折射角随入射角的增大而增大。当入射角增大到42°后折射光线消失,发生全反射。
(2)根据分析液体压强变化情况进行说明。
(3)根据光在水流中传播模拟的是光在光纤中传播进行说明--光在水流中沿水流方向经多次全反射后向前传播,最终会到达水流的落点。
【解答】(1)由表中数据可知,当光从玻璃斜射入空气时,折射角随入射角的增大而增大;当玻璃中的入射角增大到41.8°时,折射角达到90°,入射角继续增大到42°时,折射光线消失,发生全反射。因此任意写出一条正确结论即可,例如:
折射角随着入射角的增大而增大。或光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。或光从玻璃斜射入空气,当入射角大于等于 时,入射光全部发生反射。
(2)当瓶内液面下降时,由可知,瓶内小孔处的液体压强随深度减小而减小,导致水从小孔流出的速度减小。
(3)A、水流相当于光纤,光会在水流内部不断反射,因此可以在水流内部观察到明显光路,故A错误;
B、水流是弯曲的,光会沿水流方向不断反射前进,不会沿直线水平射出,故B错误;
C、该实验模拟光纤原理,利用光的全反射,激光会在弯曲水流内壁多次反射,沿水流方向传播,故C正确;
D、激光最终会到达水流的落点,因此可以在落点处观察到明亮的光斑,故D正确。
故答案为:CD。
(4)全反射发生的条件是:光从光密介质射向光疏介质,因此要让光信号在光纤内部不断发生全反射,光需要一直在纤芯内传播,因此纤芯是光密介质,包层为光疏介质,光才能在纤芯和包层的界面不断发生全反射,向前传输。
24.通过微信公众号“胜哥课程”学习了“光的折射”的相关知识后,小科将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,小科想进一步探究光的“偏折比”的影响因素。他利用底部贴有白纸的透明水槽、激光笔、记号笔等器材按如图甲所示装置进行实验:
实验一:在水槽顶部固定一激光笔,打开激光笔的红色光,用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为A,接着向水槽中加入一定量的清水,用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为B;
实验二:将图甲中的水换成等体积的酒精。打开激光笔的红色光,用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为C;
实验三:将实验二中激光笔的红色光切换成蓝色光,用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为D。
(1)由实验一可知,光从空气斜射入水中,“偏折比” 1(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)由实验二可知,当光从空气分别斜射入水和酒精两种介质时,“偏折比”较大的介质是 ;
(3)由实验三可得出的结论是: ;
(4)通过实验,小科发现,在介质种类相同时,入射角大小不变,折射角的大小也不变,即“偏折比”不变。请在图丙中画出:水面高度增加h后激光折射的光路图。
【答案】(1)小于
(2)水
(3)当其他条件相同时,光从空气斜射入酒精时,蓝色光的偏折比小于红色光
(4)
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)根据甲图比较折射角和入射角大小;
(2)根据图片可知,当光线从空气斜射入液体中时,容器底部的光点到A点的距离越大,则折射角越大,那么偏折比越小;
(3)根据乙图分析实验中蓝色光和红色光的偏折比大小即可;
(4)根据“在介质种类相同时,入射角大小不变,折射角的大小也不变,即“偏折比”不变”确定折射角的大小,进而完成作图。
【解答】(1)根据图片可知,光从空气斜射入水中时,B点在A点右侧,说明此时折射角小于入射角
故填:小于。
(2)根据乙图可知, 当光从空气分别斜射入水中时光点在B点,光从空气斜射入酒精时光点在C点,则此时前者的折射角更小,那么偏折比更大,故填:水。
(3)根据乙图可知,D点比C点更靠右,则蓝色光的折射角比红色光的折射角大,则偏折比更小,那么得到结论:当其他条件相同时,光从空气斜射入酒精时,蓝色光的偏折比小于红色光。
故填:当其他条件相同时,光从空气斜射入酒精时,蓝色光的偏折比小于红色光。
(4)根据题意可知, 在介质种类相同时,入射角大小不变,折射角的大小也不变。则当水面升高后,入射点上移,但是折射角不变,即与原来的折射光线平行,如下图所示:
五、综合题
25.暑假期间,“胜哥”前往仙居以水质消澈闻名的淡竹游玩,在体验过程中,他注意到以下几个有趣的现象,请回答下列问题。
(1)“胜哥”用水枪朝着阳光喷出水雾,空中出现了一道彩虹,这是光的 现象。
(2)当阳光斜射到平静的水面并反射进入“胜哥”的眼睛时,他感到十分刺眼。这是因为光在水面发生 反射。
(3)当“胜哥”低头试图用筷子夹起水中的鹅卵石时,看到水中的筷子像是折断了,光的传播路径正确的是 。
【答案】(1)色散
(2)镜面
(3)B
【知识点】光的色散;镜面反射与漫反射;作光的折射光路图
【解析】【分析】(1)光的色散:太阳光属于复色光,当它通过悬浮在空气中的小水滴时,会被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等单色光,这种现象叫做光的色散,彩虹就是典型的光的色散现象。
(2)镜面反射与漫反射:镜面反射是指平行光线入射到光滑表面时,反射光线也平行射出的现象;漫反射则是入射光线射到粗糙表面时,反射光线向各个方向射出的现象。平静的水面相当于光滑的镜面,会发生镜面反射,反射光强度大,因此会感到刺眼。
(3)光的折射规律:当光从水等透明介质斜射入空气中时,折射光线会远离法线,折射角大于入射角。人眼逆着折射光线看去,会觉得物体的位置比实际位置偏高,这就是水中筷子 “折断” 的原因。
【解答】(1)用水枪朝着阳光喷出水雾,空中出现彩虹,这是因为太阳光通过水雾中的小水滴时发生了色散现象,被分解成了多种色光。
(2)当阳光斜射到平静的水面上时,水面光滑,会发生镜面反射,反射光线集中,强度大,因此会感到十分刺眼。
(3)当光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角。人眼逆着折射光线看,会觉得水中的筷子向上弯折。选项 B 符合光的折射规律,因此光的传播路径正确的是B。
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八上第1章第4节 光的反射和折射同步练习(提升拔高)
一、选择题
1.“胜哥”在看电影时,想把银幕上的图像用照相机拍摄下来。由于会场比较暗,他使用了闪光灯。这样拍出来的照片( )
A.色彩鲜艳,比不用闪光灯清楚多了
B.色彩被“闪”掉了,拍到的仅有黑色的字和线条
C.反而看不清投影到银幕上的图像,倒是把银幕上的一些污渍拍了出来
D.与不用闪光灯效果一样,因为拍摄的是银幕上的像,而不是实际的景物
2.下列是关于光现象的一些说法,其中正确的是 ( )
A.植物的叶片呈现绿色,说明植物最喜欢吸收绿光
B.当一个物体温度升高时,它所辐射的红外线就会增强
C.紫外线消毒灯工作时会发出紫光,说明紫外线是紫色的
D.将红橙黄绿蓝靛紫七种单色光按一定比例混合就是阳光
3.“胜哥”将一束太阳光投射到三棱镜上,如图在右侧光屏上AB范围内可观察到不同颜色的光。下列说法错误的是 ( )
A.太阳光由各种色光混合而成
B.把温度计放在①处,会看到温度上升
C.光屏②处是紫色光,其偏折程度最小
D.④处是紫外线,有杀菌的作用
4.如图所示,一束光在空气和玻璃的界面上同时发生反射和折射。下列说法正确的是( )
A.OF为折射光线 B.∠AOG为折射角, 大小为45°
C.CD为空气和玻璃的界面 D.这束光由玻璃斜射入空气中
5.沙画是我国的一种民间文化艺术,将沙子撒在平板灯台上做出各种造型,灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后,呈现出各种画面。下列叙述中的“影”与其光学原理相同的是( )
A.水中倒“影” B.形“影”不离
C.毕业合“影” D.杯弓蛇“影”
6.教室黑板有部分区域因使用后磨损严重变得光滑 (如图所示).当打开教室门,外面光线较强时,最有可能因为黑板反光而看不清磨损严重处字的同学是 ( )
A.a 同学 B.b 同学 C.c 同学 D.d同学
7.F形物体在平面镜中的成像情况正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示为一条盘山公路,当汽车在AB 路段行驶时,看不到BC 路段的情况,为了看清 BC 路段的情况,下列做法中,正确的是( )
A.利用折射原理,在A 处装凹透镜
B.利用反射原理,在B 处装凸面镜
C.利用反射原理,在B 处装凹面镜
D.利用折射原理,在C 处装凹透镜
9.如图所示,“胜哥”将硬币放在碗底,然后后退至恰好看不到硬币的位置停下。“胜哥”向碗中缓缓注水,当水面上升到一定高度时,刚好再次看到硬币右端A点。下列选项中能解释这一现象的是( )
A. B.
C. D.
10.下列表示空中飞鸟看水中鱼和看树倒影的光路图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
11.《再别康桥》是徐志摩的诗作,诗句中蕴含有丰富的光学知识。下列说法正确的是( )
A.“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳在夕阳下的影子是光的折射形成的
B.“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,水底的青草是光折射形成的等大实像
C.“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
D.“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是云彩反射了太阳光
二、填空题
12.“胜哥”将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上(如图甲所示),可观察到不同颜色的光,这其实是光的 现象,如果将白光通过绿色玻璃再射到红纸上,观察红纸被照射的部分看到的颜色是 色。
13.钞票的某些位置用荧光物质印上了标记,在紫外线下识别 这些标记,是一种有效的防伪措施。“胜哥”在较暗的环境中做了下列两个实验,如图所示。
(1)如图甲所示,“胜哥”用紫外线灯照射面值为100元的钞票,看到“100”字样发光。这表明紫外线能使 发光。
(2)如图乙所示,“胜哥”把一块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间,让紫外线灯正对玻璃照射,在另一侧无论怎样移动钞票,“100”字样都不发光。他做这次实验是为了探究 。
14.“胜哥”坐在平静的湖边,看到天上的白云与映在水里的“白云”。水里的“白云”是由于光的 (填“反射”或“折射”)形成的;水里的“白云”在向西移动,则天上的白云在向 (填“东”或“西)移动。
15.如图所示为光在空气和玻璃的分界面上发生反射和折射的情况,由图可判断,入射光线是 ,折射角的大小是 ,空气在分界面的 侧。(选填“上”、“下”、“左”或“右”)。
16.低碳环保的公共自行车,给金华的市民出行带来方便,在设计时用了不少科学知识。
(1)主体色橙色代表活力、服务与发展,与自行车颜色巧妙呼应;如图1 我们看到车身为橙色是因为自行车反射 光,我们能在不同角度看见自行车,是因为光在自行车的表面发生 的缘故。
(2)自行车的尾灯设计很巧妙,当后面开来的汽车的灯光,无论从哪个方向射向尾灯,它都能把光线从原路反射回去。图2四幅图中符合要求的是 。
17.为避免司机由于低头观察汽车仪表,忽略路况而造成事故,厂商开发出抬头显示器。抬头显示器安装在驾驶台上,显示面水平朝上,司机向前平视,借助挡风玻璃可看到显示的像,如图甲所示。
(1)抬头显示器在前挡风玻璃上所成的像是根据光的 原理形成的。
(2)如果成像位置太高,可将抬头显示器适当 (选填“靠近”或“远离”)前挡风玻璃。
(3)如图乙,司机通过挡风玻璃看到的“像”是图丙中的 。(填字母)
18.小科通过视频号“胜哥课程”知道了太阳灶烧水的工作有的是(如图甲)。他利用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜,将平行光正对“凹面镜”照射,光路如图乙。使用太阳灶烧水,利用了凹面镜对光线具有 (填“会聚”或“发散”)作用,水壶应放在 (选填“”“”或“”)点。
19.如图所示,“胜哥”用一支新买的激光笔照射水面,在竖直白墙上出现两个红点A和B,现在保持入射点 O的位置不变,欲使A 点下移至.A',应使入射光线 MO绕着点O沿 方向转动;现在保持入射光线不变,欲使B 点下移至B', 应使水面 (填“上升”或“下降”)
20.下列几种成像情况:①小孔成像 ②平面镜成像 ③投影仪所成的像 ④放大镜中正立的像,其中形成实像的有 ;由光的折射形成的像有 (各空都填序号)。
三、作图题
21.作图:如图所示,“胜哥”在S处,他的眼睛能通过水面同时看到 P 处的小鸟和Q 处的鱼,请在图中按题意画出光路图解释上述现象。
22.根据要求作图:如图,S为平面镜MN 前的一个点光源,请画出通过A点的反射光线。(保留作图痕迹)
四、实验与探究题
23.小科通过微信公众号“胜哥课程”了解到:当光从光密介质(如玻璃、水)斜射入光疏介质(如空气)时,当入射角大于某一临界值时,折射光线会消失,入射光线全部发生反射。光纤通信正是利用这一原理实现信息传输的。为探究此规律,小科利用光具盘开展实验(如图甲),数据记录如下表:
玻璃中的入射角
0
10
20.7
30
40
41.2
41.8
42
空气中的折射角
0
15.2
30
45
74.6
81
90
/
(1)分析表中数据,可以得出哪些结论? 。(请写出一条)
(2)在塑料瓶侧壁开一小孔并插入出水管,瓶内装入适量水。小科发现随着瓶内液面逐渐下降,出水管流出的水越来越靠近瓶身。请解释这一现象发生的原因: 。
(3)用图乙所示装置模拟光纤原理,将激光笔照射到出水管对侧位置,使光恰能穿过出水管,小科预期能观察到的现象有____。
A.弯曲水流内部无明显光路
B.激光透过塑料瓶后沿水平方向直线射出
C.激光在弯曲水流内壁多次反射后沿水流方向传播
D.在水流的落点处可观察到明亮的光斑
(4)图丙为光纤结构示意图,要使光信号在光纤内全部发生反射(无折射光),光密介质应制成光纤的 (填“纤芯”或“包层”)
24.通过微信公众号“胜哥课程”学习了“光的折射”的相关知识后,小科将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,小科想进一步探究光的“偏折比”的影响因素。他利用底部贴有白纸的透明水槽、激光笔、记号笔等器材按如图甲所示装置进行实验:
实验一:在水槽顶部固定一激光笔,打开激光笔的红色光,用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为A,接着向水槽中加入一定量的清水,用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为B;
实验二:将图甲中的水换成等体积的酒精。打开激光笔的红色光,用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为C;
实验三:将实验二中激光笔的红色光切换成蓝色光,用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为D。
(1)由实验一可知,光从空气斜射入水中,“偏折比” 1(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)由实验二可知,当光从空气分别斜射入水和酒精两种介质时,“偏折比”较大的介质是 ;
(3)由实验三可得出的结论是: ;
(4)通过实验,小科发现,在介质种类相同时,入射角大小不变,折射角的大小也不变,即“偏折比”不变。请在图丙中画出:水面高度增加h后激光折射的光路图。
五、综合题
25.暑假期间,“胜哥”前往仙居以水质消澈闻名的淡竹游玩,在体验过程中,他注意到以下几个有趣的现象,请回答下列问题。
(1)“胜哥”用水枪朝着阳光喷出水雾,空中出现了一道彩虹,这是光的 现象。
(2)当阳光斜射到平静的水面并反射进入“胜哥”的眼睛时,他感到十分刺眼。这是因为光在水面发生 反射。
(3)当“胜哥”低头试图用筷子夹起水中的鹅卵石时,看到水中的筷子像是折断了,光的传播路径正确的是 。
答案
1.C
2.B
3.C
4.D
5.B
6.A
7.B
8.B
9.B
10.D
11.D
12.色散;黑
13.(1)荧光物质
(2)紫外线能否透过玻璃
14.反射;西
15.CO;30°;左
16.(1)橙;漫反射
(2)B
17.(1)反射
(2)靠近
(3)A
18.会聚;b
19.顺时针;上升
20.①③;③④
21.
22.
23.(1)折射角随着入射角的增大而增大。或光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。或光从玻璃斜射入空气,当入射角大于等于 时,入射光全部发生反射
(2)瓶内液面下降,出水口处的水压减小,水流速度变慢
(3)C;D
(4)纤芯
24.(1)小于
(2)水
(3)当其他条件相同时,光从空气斜射入酒精时,蓝色光的偏折比小于红色光
(4)
25.(1)色散
(2)镜面
(3)B
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